一、考试大纲中实验能力的要求
能独立的完成知识列表中的实验,能明确实验目的,能理解实验原理和方法,能控制实验条件,会使用仪器,会观察、分析实验现象,会记录、处理实验数据,并得出结论,对结论进行分析和评价;能发现问题、提出问题,并制定解决方案;能运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题,包括简单的设计性实验.
二、考试大纲对实验的说明
1.要求会正确使用的仪器主要有:刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、电火花计时器或电磁打点计时器、弹簧秤、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等.
2.要求认识误差问题在实验中的重要性,了解误差的概念,知道系统误差和偶然误差;知道用多次测量求平均值的方法减少偶然误差;能在某些实验中分析误差的主要来源;不要求计算误差.
3.要求知道有效数字的概念,会用有效数字表达直接测量的结果.间接测量的有效数字运算不做要求.
三、有效数字
1.带有一位不可靠数字的近似数字叫做有效数字.
2.有效数字的位数:从左侧第一个不为零的数字起到最末一位数字止,共有几个数字,就是几位有效数字.
例:0.092 3、0.092 30、2.014 0有效数字的位数依次为3位、4位和5位.
3.科学记数法:大的数字,如36 500,如果第3位数5已不可靠时,应记作3.65×104;如果是在第4位数不可靠时,应记作3.650×104.
四、误差
1.系统误差产生的原因及特点
(1)来源:一是实验原理不够完善;二是实验仪器不够精确;三是实验方法粗略.例如,在验证力的平行四边形定则实验中,弹簧测力计的零点未校准;在验证牛顿第二定律的实验中,用砂和砂桶的重力代替对小车的拉力等.
(2)基本特点:实验结果与真实值的偏差总是偏大或偏小.
(3)减小方法:改善实验原理;提高实验仪器的测量精确度;设计更精巧的实验方法.
2.偶然误差产生的原因及特点
(1)来源:偶然误差是由于各种偶然因素对实验者和实验仪器的影响而产生的.例如,用刻度尺多次测量长度时估读值的差异;电源电压的波动引起的测量值微小变化.